Neue Lehre im Bereich der Stähle

Umgesetztes Projekt

Ziele

Mit 1. Jänner 2016 wurde der neue Lehrstuhl für Stahldesign am Department Metallkunde und Werkstoffprüfung der Montanuniversität Leoben etabliert. Die im Rahmen der FFG-Initiative "Production of the Future" ins Leben gerufene Stiftungsprofessur (BMVIT Professur für Industrie) hat seinen Hauptforschungsschwerpunkt in der Entwicklung moderner Hochleistungsstähle. Eine der Zielsetzungen ist dabei die Stärkung und Fokussierung der Lehre im Bereich der Werkstoffgruppe Stahl für die verschiedenen Studienrichtungen der Montanuniversität Leoben.

Durch den intensiven Forschungscharakter des Lehrstuhls soll das Humboldt’sche Ideal der forschungsgeleiteten Lehre angestrebt werden und durch frühe Einbindung von Studierenden das Ideal des gemeinsamen Forschens von Lehrenden und Studierenden ermöglicht werden.

Im Sinne der Erkenntnis „Wer aufgehört hat besser zu sein, hat aufgehört gut zu sein“ wird besonderer Wert darauf gelegt, das Lehrangebot ständig zu verbessern und weiter zu entwickeln.

Kurzzusammenfassung (dt.)

Stahl ist mit weltweit ungefähr 1,7 Milliarden produzierten Jahrestonnen nach wie vor der bedeutendste Konstruktionswerkstoff. Forschung und Entwicklung von Stählen als Hochleistungsmaterial wird endscheidend zu den Schlüsselthemen des 21. Jahrhunderts, wie Nachhaltigkeit, Reduktion von CO2-Emissionen, Energieeinsparung und Recycling, beitragen. Durch die Ausschreibung einer Stiftungsprofessur zum Hochleistungswerkstoff Stahl im Jahr 2014 sollte eine Stärkung in universitärer Lehre und Forschung auf diesem Themengebiet erfolgen. Der damit verbundene neue Lehrstuhl für Stahldesign soll eine starke Brücke zur Industrie bilden und zu einem verstärkten Verständnis der Metallkunde der Stähle beitragen. Nach der Besetzung der Stiftungsprofessur erfolgte eine Bündelung und neue Ausrichtung der Lehrveranstaltung im Bereich der Stähle. Dabei wurden die Unterrichtseinheiten nach neu eingesetzten didaktisch Methoden gestaltet. Diese umfassen die vermehrte Einbindung der Studierenden durch Wiederholungen, permanente Wissensüberprüfungen und Abhaltung von Denksportaufgaben. Durch die Betreuung von Bachelor-, Masterarbeiten und Dissertationen durch neuen Lehrstuhls können Studierende frühzeitig an das wissenschaftliche Arbeiten herangeführt, das forschungsgeleitete Lehren ermöglicht und das Erwerben von Kompetenzen anstatt des ausschließlichen Vermittelns von Fachwissen realisiert werden.

Kurzzusammenfassung (engl.)

With about 1.7 billion tons produced per year, steel is still the most important construction material. Research and development of novel high performance steels will significantly contribute to the key subjects of the 21st century, such as sustainability, reduction of CO2 emissions, energy saving and recycling. The call for an endowed professorship for the high-performance material steel in 2014 was intended to strengthen university teaching and research in this area. In this course the newly founded Chair of Design of Steels is planned to form a strong connection to industry and to contribute to an increased understanding of the physical metallurgy of steels. After the appointment of the endowed professorship, a bundling and new orientation of the courses in the field of steels took place. The lectures were designed according to newly established didactically methods, such as the increased involvement of students through repetitions, permanent knowledge checks and the performance of brain teasers. By supervising Bachelor's, Master's and PhD theses by the new chair, students can be introduced to scientific work at an early stage, facilitated by research-led teaching, and acquire competences rather than solely imparting knowledge.

Nähere Beschreibung

Österreich verfügt über eine starke internationale Wettbewerbsposition im Bereich moderner Hochleistungsstähle und ist in vielen Nischenbereichen des technologisch hochwertigen speziellen Stahldesigns innovativer Weltmarktführer. Die Sicherung und der Ausbau des Forschungsvorsprungs führten zur Etablierung einer Stiftungsprofessur an der Montanuniversität Leoben, die sich ausschließlich der Entwicklung von neuen und Optimierung von bestehenden Hochleistungsstählen widmet. Dadurch sollen neue Werkstoffkonzepte im Bereich des Hochleistungswerkstoffs Stahl mit deutlich verbesserten Eigenschaftsprofilen für einen breiten Anwendungsbereich entwickelt werden. Ein besonderer Fokus liegt auf der angewandten Grundlagenforschung in Form von industrienahen Kooperationen und Forschungsprojekten. Entsprechend dem Humboldt’sche Prinzip der forschungsgeleiteten Lehre soll der Lehrstuhl in den laufenden Vorlesungs- und Übungsbetrieb, vor allem der Studienrichtungen Werkstoffwissenschaft und Metallurgie, eingebunden und eine Stärkung in universitärer Lehre und Forschung auf diesem Themengebiet ermöglichen werden.

Die neugestalten Lehrveranstaltungen wurden durch Anwendung neu eingesetzter didaktischer Methoden konzipiert. Dabei wurden unter anderem Prinzipien angewendet, die durch Besuch von Didaktik-Seminaren erworben wurden, die als interne Weiterbildungsmaßnahmen an der Montanuniversität Leoben angeboten werden. Eine der einfachen Grundprinzipien, die eingesetzt werden, ist die vermehrte Einbindung der Studierenden durch ständiges gemeinsames Wiederholen der Lehrinhalte, die in der letzten Unterrichtseinheit erarbeitet wurde. Entsprechend dem Grundsatz, dass „Wiederholung die Mutter des Gedächtnisses ist“ soll ermöglicht werden, dass bereits während der Abhaltung der Lehrveranstaltung ein entsprechend hoher Anteil der Lehrinhalte ins Langzeitgedächtnis der Studierenden aufgenommen wird. Darüber hinaus wird versucht durch ständiges Fragen stellen des Vortragenden die Mitarbeit und Diskussion der Zuhörerinnen und Zuhörer zu erreichen. Eine weitere didaktische Methode, die angewendet wird, ist das mehrmalige Stellen von Aufgaben zur Wissensüberprüfung über die aktuell erarbeiteten Lehrinhalte während einer Unterrichtseinheit. Dies soll zur Selbstreflexion der Teilnehmerinnen und Teilnehmer dienen und kann Zuordnungsaufgaben, Reihungsaufgaben, Ergänzungsaufgaben, Multiple-Choice-Aufgaben oder ungebundene Aufgaben umfassen. Nach der Formulierung und Projektion dieser Aufgaben der Wissensüberprüfung wird den Zuhörerinnen und Zuhörern Zeit gegeben die Aufgabenstellung für sich selbst zu erarbeiten oder auch nachzuschlagen. Anschließend wird die Aufgabe durch den Vortragenden beantwortet. Dadurch entsteht einerseits kein unmittelbarer Prüfungsdruck für die Studierenden, andererseits jedoch die Möglichkeit zu erfassen, ob das eben gehörte verstanden wurde.

Als Methode die Aufmerksamkeit der Studiernenden zu steigern, werden auch kleine fachfremde Denksportaufgaben und Rätseln zwischen Vortragsblöcken zur Abwechslung eingestreut. Nachdem die maximale Konzentrationsspane bei Zuhörerinnen und Zuhörern im Schnitt 20 Minuten beträgt, soll dies auch dazu dienen die Aufmerksamkeit aller Anwesenden im direkten Anschluss wieder auf das Thema zu fokussieren.

Spezielle Bedeutung wird der didaktisch wertvollen Gestaltung und der richtige Einsatz von Medien zugemessen. Besonderer Fokus wird dabei auf den Einsatz verschiedener Medien während einer Lehrveranstaltung gelegt. Die Hauptinhalte werden mittels PowerPoint-Präsentation dargestellt, wobei auch der Einsatz kurzer Videosequenzen durchgeführt wird. Einige Inhalte werden an der Tafel vermittelt um einen entsprechend pädagogisch wertvollen Medienmix zu erreichen. Bei der Gestaltung der Folien wird auch versucht entsprechend der Wahrnehmungspsychologie Folien mit ansprechender Farbwahl, Schriftgröße und entsprechender graphischer Gestaltung einzusetzen.

Erste Erfahrungen zu dieser Form der Unterrichtsgestaltung haben ein sehr positives Echo der Studierenden hervorgerufen. Dieses spiegelt sich auch speziell in den Evaluierungsergebnissen der Lehrveranstaltungen wider. Alle Lehrveranstaltungen des neuen Lehrstuhls werden zu Semesterende zur Evaluierung freigegeben um ein fundiertes Feedback der Studierenden zu erhalten. Dabei wurden besonderes die oben beschriebenen neu eingesetzten Methoden positiv hervorgehoben.

Im Sinne der forschungsgeleiteten Lehre wird durch die neue Stiftungsprofessur ein besonderer Schwerpunkt auf das Vermitteln von Kompetenzen anstelle von ausschließlichem Fachwissen gelegt. Durch die Betreuung von Bachelor-, Masterarbeiten und Dissertationen des neuen Lehrstuhls können Studierende frühzeitig an das wissenschaftliche Arbeiten herangeführt, das forschungsgeleitete Lehren ermöglicht und das Erwerben von Kompetenzen anstatt des ausschließlichen Vermittelns von Fachwissen realisiert werden.

Positionierung des Lehrangebots

Verschiedene Lehrveranstaltungen werden als Pflichtfach für Studierende der Studienrichtungen Werkstoffwissenschaft, Metallurgie, Industrieller Umweltschutz und Industrielle Energietechnik in den höheren Semestern der Bachelorstudien und in den Masterstudien der jeweiligen Studienrichtungen angeboten.

Weiterführende Information


Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2018 nominiert.